Thời Việt Nam Cộng Hòa, Nhơn Trạch là một quận thuộc tỉnh Biên Hòa, được thành lập ngày 9 tháng 9 năm 1960 trên cơ sở tách 12 xã ven tỉnh lộ 17 và 19 thuộc quận Long Thành. Khi đó, quận Nhơn Trạch gồm 2 tổng:

• Tổng Thành Tuy Trung: 6 xã
• Tổng Thành Tuy Hạ: 6 xã.

Từ năm 1962, chính quyền Việt Nam Cộng hòa bỏ dần, đến năm 1965 bỏ hẳn cấp hành chính tổng, các xã trực tiếp thuộc quận. Quận Nhơn Trạch gồm 12 xã: Phước Hội, Phước Thọ, Phước Long, Phước Lai, Phước Mĩ, Phước Thiền, Phú Thạnh, Đại Phước, Phú Hữu, Phước Khánh, Vinh Thạnh, Long Tân; quận lỵ đặt tại xã Phú Thạnh.

Về phía chính quyền cách mạng, tháng 1 năm 1961, tỉnh ủy Biên Hòa cũng quyết định chia huyện Long Thành thành hai huyện: Long Thành và Nhơn Trạch.

Năm 1976, hai huyện Long Thành và Nhơn Trạch sáp nhập lại thành huyện Long Thành, thuộc tỉnh Đồng Nai.

Huyện Nhơn Trạch được tái lập vào ngày 23 tháng 6 năm 1994 trên cơ sở tách 11 xã: Đại Phước, Hiệp Phước, Long Tân, Long Thọ, Phú Hội, Phú Hữu, Phú Thạnh, Phước An, Phước Khánh, Phước Thiền, Vĩnh Thanh thuộc huyện Long Thành[1]. Khi tách ra, huyện Nhơn Trạch có 11 xã như trên.

Ngày 29 tháng 8 năm 1994, chia xã Phú Hữu thành 2 xã: Phú Hữu và Phú Đông.

Ngày 10 tháng 5 năm 2019, Ủy ban thường vụ Quốc hội thông qua Nghị quyết số 694/NQ-UBTVQH14[2]. Theo đó, chuyển xã Hiệp Phước thành thị trấn Hiệp Phước.

Huyện Nhơn Trạch có 1 thị trấn và 11 xã như hiện nay. Tuy nhiên, Hiệp Phước không phải là thị trấn huyện lỵ huyện Nhơn Trạch, các cơ quan hành chính huyện đóng tại xã Phú Hội.